Estudo do desempenho da transmissão subterrânea via LoRa para o monitoramento de sistemas subterrâneos visando aplicações em sistemas de distribuição de água

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Villarim, Andréa Willa Rodrigues
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal da Paraíba
Brasil
Engenharia Mecânica
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
UFPB
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/31385
Resumo: Industry 4.0 seeks solutions in various areas, such as intelligent automation, data genera- tion/exchange and production process analysis. The adaptation of companies to the reality of this industry new generation makes it necessary to replace the equipments previously used by smart devices, using the IoT (Internet of Things) concept in low-cost equipment to monitor the state of variables of a given system. This monitoring can be performed using intelligent microsensors scattered and interconnected by wireless communication channels. An important issue to be considered when it comes to microsensors is the communication technology used, since it is the part that determines the transmission range of the data obtained and is the main responsible for system energy consumption. Some applications that need system monitoring are located in an underground environment, such as monitoring variables in a water distribution network to loss control. Considering the various challenges presented by communication in an underground environment, a study of the performance of a wireless communication technology selected to operate in such scenario is proposed. In this context, the performance of LoRa techno- logy was analyzed, as it presents characteristics of interest, such as long transmission range and low energy consumption. This thesis presents a study of LoRa communication technology perfor- mance in underground environments, with the evaluation of several communication parameters between transmitter and receiver. The analysis of the communication performance considered the influence of several variables to evaluate the applicability of this type of communication, already quite explored in conventional networks, for use in underground systems, aiming at the application in smart cities, such as for the monitoring of water distribution systems.
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An important issue to be considered when it comes to microsensors is the communication technology used, since it is the part that determines the transmission range of the data obtained and is the main responsible for system energy consumption. Some applications that need system monitoring are located in an underground environment, such as monitoring variables in a water distribution network to loss control. Considering the various challenges presented by communication in an underground environment, a study of the performance of a wireless communication technology selected to operate in such scenario is proposed. In this context, the performance of LoRa techno- logy was analyzed, as it presents characteristics of interest, such as long transmission range and low energy consumption. This thesis presents a study of LoRa communication technology perfor- mance in underground environments, with the evaluation of several communication parameters between transmitter and receiver. The analysis of the communication performance considered the influence of several variables to evaluate the applicability of this type of communication, already quite explored in conventional networks, for use in underground systems, aiming at the application in smart cities, such as for the monitoring of water distribution systems.Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqA indústria 4.0 busca soluções nas áreas de automação inteligente, geração/troca de dados e análise do processo de produção. A adequação das empresas à realidade dessa nova geração da indústria torna necessária a substituição dos equipamentos utilizados anteriormente por dispositivos inteligentes, utilizando o conceito de IoT (Internet of Things) em equipamentos de baixo custo para monitorar o estado das variáveis de determinado sistema. Esse monitoramento pode ser realizado a partir de microsensores inteligentes espalhados e interligados por canais de comunicação sem fio em pontos específicos da rede. Uma questão importante a ser considerada quando se trata de microsensores é a tecnologia de comunicação utilizada, visto que é a etapa que determina o alcance de transmissão dos dados obtidos e é a principal responsável pelo consumo de energia do sistema. Algumas aplicações que necessitam realizar o monitoramento do sistema estão localizadas em um ambiente subterrâneo, como o monitoramento de variáveis de uma rede de distribuição de água para controle de perdas. Considerando os diversos desafios apresentados pela comunicação em ambiente subterrâneo, é proposto um estudo do comportamento de uma tecnologia de comunicação sem fio selecionada para operar em tal cenário. Nesse contexto, foi analisado o comportamento da tecnologia LoRa, por apresentar características de interesse, como longo alcance de transmissão e baixo consumo de energia. Este trabalho de tese apresenta um estudo do desempenho da tecnologia de comunicação LoRa em ambientes subterrâneos, com a avaliação de diversos parâmetros de comunicação entre transmissor e receptor. A análise do desempenho da comunicação considerou a influência de diversas variáveis para avaliar a aplicabilidade desse tipo de comunicação, já bastante explorada em redes convencionais, para utilização em sistemas subterrâneos, visando a aplicação em cidades inteligentes, como para o monitoramento de sistemas de abastecimento de água.Universidade Federal da ParaíbaBrasilEngenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUFPBSouto, Cícero da Rochahttps://lattes.cnpq.br/4099240444291318Gomes, Heber Pimentelhttps://lattes.cnpq.br/9852959315178905Santos, Moises Dantas doshttps://lattes.cnpq.br/3757588041168856Santos, Alexsandro José Virgínio doshttps://lattes.cnpq.br/0058942528111097Villanueva, Juan Moises Mauriciohttps://lattes.cnpq.br/1715030763709959Silva, André Fellipe Cavalcantehttps://lattes.cnpq.br/0668602006899114Villarim, Andréa Willa Rodrigues2024-08-13T16:15:49Z2024-01-172024-08-13T16:15:49Z2023-11-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/31385porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2026-03-09T06:04:33Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/31385Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpb.br/oai/requestdiretoria@ufpb.br||bdtd@biblioteca.ufpb.bropendoar:25462026-03-09T06:04:33Repositório Institucional da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false
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